二維有序介孔材料應用於微型超級電容器研究獲進展
2020-12-01 中國科學院二維有序介孔材料應用於微型超級電容器研究獲進展
2019-06-12 大連化學物理研究所
語音播報
近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件創新特區研究組研究員吳忠帥團隊與上海交通大學教授麥亦勇團隊合作，發展了一種通用的界面自組裝策略，製備出一系列面內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯複合納米片，並將其應用於平面微型超級電容器，相關成果發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。
二維材料，如石墨烯，是一類具有重要應用前景的平面微型超級電容器電極材料。發展二維材料基複合介孔納米片，不僅可有效抑制片層的堆疊，增加比表面積，而且可大大緩衝電極的體積膨脹，提高電解液離子的擴散和電化學性能。但是，目前報導的都是關於面內垂直柱狀的介孔納米片，而面內平行柱狀的有序介孔納米片的可控制備仍面臨著很大挑戰。
該研究團隊發展了一種普適的界面自組裝策略，製備出多種面內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯複合納米片，包括聚吡咯/石墨烯、聚苯胺/石墨烯、聚多巴胺/石墨烯，並將其應用於全固態平面微型超級電容器。這些納米片具有面內平行柱狀的有序介孔，大小為11-12nm，厚度為25-27nm，同時結合了高電化學活性的贗電容聚合物和高導電性的雙電層石墨烯的優勢。該工作獲得的微型超級電容器，表現出了高體積比容量和能量密度，同時還具有優異的機械柔性和串並聯集成性能。該工作為可控制備二維面內平行柱狀的有序介孔材料提供了新思路，為設計組裝高比能微型超級電容器提供了新策略。
上述工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等的資助。
二維有序介孔材料應用於微型超級電容器研究獲進展
近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件創新特區研究組研究員吳忠帥團隊與上海交通大學教授麥亦勇團隊合作，發展了一種通用的界面自組裝策略，製備出一系列面內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯複合納米片，並將其應用於平面微型超級電容器，相關成果發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.）上。
二維材料，如石墨烯，是一類具有重要應用前景的平面微型超級電容器電極材料。發展二維材料基複合介孔納米片，不僅可有效抑制片層的堆疊，增加比表面積，而且可大大緩衝電極的體積膨脹，提高電解液離子的擴散和電化學性能。但是，目前報導的都是關於面內垂直柱狀的介孔納米片，而面內平行柱狀的有序介孔納米片的可控制備仍面臨著很大挑戰。
該研究團隊發展了一種普適的界面自組裝策略，製備出多種面內平行柱狀的有序介孔聚合物/石墨烯複合納米片，包括聚吡咯/石墨烯、聚苯胺/石墨烯、聚多巴胺/石墨烯，並將其應用於全固態平面微型超級電容器。這些納米片具有面內平行柱狀的有序介孔，大小為11-12nm，厚度為25-27nm，同時結合了高電化學活性的贗電容聚合物和高導電性的雙電層石墨烯的優勢。該工作獲得的微型超級電容器，表現出了高體積比容量和能量密度，同時還具有優異的機械柔性和串並聯集成性能。該工作為可控制備二維面內平行柱狀的有序介孔材料提供了新思路，為設計組裝高比能微型超級電容器提供了新策略。
上述工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃等的資助。
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有序介孔材料研究取得系列進展
具有高比表面積、孔徑尺寸可調及大孔容的有序介孔材料因其在催化、氣體分離、藥物載體、氣體傳感及電化學能源存儲等領域的廣泛應用前景，成為世界範圍內的研究熱點之一 -
柔性電子用微型超級電容器驅動的集成系統研究獲進展
近日，中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室二維材料化學與能源應用研究組研究員吳忠帥團隊，與澳大利亞迪肯大學研究員類偉巍團隊合作，撰寫了面向柔性電子應用的微型超級電容器驅動一體化的集成系統（Micro-supercapacitors Powered Integrated System -
：二維自組裝打破傳統介孔材料在能量儲存和轉換方面應用局限的研究進展
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夏永姚綜述:超級電容器的機理、 材料、系統、表徵及應用
在大牛夏永姚研究團隊的這篇最新綜述中，對超級電容器的儲能機理、電極材料、電解液材料、系統、表徵方法及應用做了一個系統全面而精簡的講解。如何開發一個高能量密度，又同時保有高功率密度、長循環壽命特性的超級電容器是許多研究人員致力解決的問題。這篇文章回顧了超級電容器存儲機理、表徵手段、系統和相關材料的最新進展，最後，還討論了超電在實際應用中的相關前景和挑戰。 -
提高超級電容器能量密度方面研究獲進展
，具有長壽命、高功率密度和快速充放電等特點；但是其能量密度較低，不能滿足未來智能電網、軌道交通和消費電子等諸多領域對高能量密度超級電容器的需求。如何提高能量密度是目前和未來超級電容器研究的重點之一。 在中國科學院百人計劃項目、中科院蘭州化學物理研究所「一三五」重點培育項目和國家自然科學基金青年基金等項目的資助下，蘭州化物所清潔能源化學與材料實驗室在提高超級電容器能量密度方面取得系列進展。 -
有序中孔的六方氧化鎢應用於超級電容器電極材料
【前沿部分】在超級電容器電極材料中，氧化鎢被認為在微型器件和非對稱電容器負極材料方面具有良好的應用前景 -
新型超級電容器誕生
超級電容器，是介於傳統電容器和電池之間的一種電化學儲能裝置，由於具有功率密度高、循環壽命長、安全可靠等特點，現已廣泛應用於混合電動汽車、大功率輸出設備等多個領域。然而其本身能量密度低的問題，卻一直沒有沒有得到很好的解決。 -
大連理工基於新型雜原子多孔網絡材料構建高性能超級電容器獲進展
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新型高功率儲能電極材料研究取得系列進展
鋰離子電池和超級電容器是儲能原理不同、各有特點的兩類代表性儲能器件。鋰電池能量密度高（~250 Wh kg-1），但功率密度偏低（＜1 kW kg-1），而超級電容器功率密度高（~15kW kg-1）但能量密度過低（＜20 Wh kg-1）。 -
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上海矽酸鹽所新型高功率儲能電極材料研究取得系列進展
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大連理工:超級電容器解決儲能材料研究難題
原標題：超級電容器解決儲能材料研究難題 大連理工大學化工與環境生命學部教授邱介山領導的能源材料化工學術團隊在高性能儲能設備所用儲能材料的研究方面取得了新進展。近日，相關研究成果作為封面發表於《先進能源材料》期刊。 -
我國開發出高能量密度的柔性鈉離子微型超級電容器
據中國科學院網站消息，近日，中國科學院大連化學物理研究所二維材料與能源器件研究組（DNL21T3）研究員吳忠帥團隊與中科院院士包信和團隊合作開發出具有高能量密度、高柔性、高耐熱性能的柔性平面鈉離子微型超級電容器。 -
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鋰離子電池和超級電容器是儲能原理不同、各有特點的兩類代表性儲能器件。鋰電池能量密度高（~250 Wh kg-1），但功率密度偏低（<1 kW kg-1），而超級電容器功率密度高（~15 kW kg-1）但能量密度過低（<20 Wh kg-1）。超越上述兩類儲能器件的儲能極限，發展兼具高能量密度和高功率密度儲能器件的新型電極材料，是化學儲能領域極具挑戰性的世界性難題。 -
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這項綜述將有助於為碳正電極的研究系統提供一個有組織的框架，並開發出具有高能量密度的新型ZHSC。圖文導讀 圖1、鋅離子混合超級電容器的組成和部分電化學行為。碳正電極吸附/解吸涉及的離子是（A）電解質中的陰離子或（B）Zn 2+圖2、Zn-離子混合超級電容器與其他儲能設備的Ragone圖主要關注近年來ZHSC中碳陽性電極的進展。 -
中山大學：碳材料用於Zn離子混合超級電容器的最新進展和挑戰
成果簡介 鋅離子混合超級電容器（ZHSC）結合了高能Zn離子電池和大功率超級電容器的優勢，近年來已成為有前途的儲能設備，受到越來越多的關注。但是，ZHSC的發展仍處於起步階段，有許多瓶頸需要克服。C），Zn // CNTs微型Zn離子混合超級電容器（m-ZHSC）的製備示意圖。D)，CNTs紙的掃描電子顯微鏡圖像。E)，Zn // CNTs m-ZHSC 在1至10 mA cm -2的恆電流充放電曲線。 儘管CNT具有用作ZHSC組裝電極材料的巨大潛力，但其相對較低的比表面積和密度導致在實際應用中需要進行額外的改性。 -
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